개념 한 쪽
수퍼피니싱은 표면 거칠기를 극히 낮추고 치수 정밀도를 높이기 위한 미세 연마 공정들을 총칭한다. 래핑·호닝·액체호닝 등 여러 방식이 있으며 가공 목적과 대상 재료에 따라 적절한 방법을 선택한다.
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출제기준 단원 「수퍼피니싱」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 방전가공의 원리 판별 | 1 | 방전가공이 스파크 열로 재료를 제거하는지 구분하기 |
| 방전가공 정의 선택 | 1 | 공구와 공작물 간 방전으로 재질을 제거하는 공법을 고르기 |
| 표면 경화법 식별 | 1 | NaCN·KCN 사용 표면경화법의 명칭을 묻기 |
수퍼피니싱은 공작물의 최종 표면을 미세 연마제로 다듬어 표면 거칠기와 형상 정밀도를 개선하는 공정군을 말한다. 이 범주에는 래핑(lapping)과 호닝(honing), 액체호닝 등 연마 입자를 이용하여 미세한 재료를 제거하는 기계적·입자형 가공법이 포함된다.
래핑에서는 탄화규소, 산화알루미나, 산화크롬 등 고경도 연마 입자를 사용한다. 흑연분말은 윤활제나 도전재로 쓰일 뿐 래핑 연마제로 분류하지 않는다. 래핑은 매우 미세한 입도를 사용하여 표면을 깎는 방식이므로, 입도를 크게 하면 오히려 치수 정밀도가 저하된다.
호닝은 회전·왕복 운동과 연마 입자의 결합으로 실린더 내경 등 형상을 정밀하게 만드는 공법이다. 액체호닝은 연마제를 물이나 작동액에 혼합한 슬러리를 압축공기로 고압·고속 분사해 표면과 충돌시키는 방식으로, 가공액에 연마제를 혼합하여 분사하는 특징이 있다.
수퍼피니싱 공정은 표면의 미세 구조와 잔류 응력, 그리고 열적 영향을 고려해 선택해야 한다. 또한 초경도 재료나 경화된 부품은 비접촉식 공법이나 방전·레이저 같은 특수가공을 먼저 고려해야 하며, 표면 경화를 위해서는 시안화법(청화법) 등 화학적 침투법과 구분하여 적용한다.
대표 사례 1 — 래핑의 입도 선택 문제를 풀 때는 '미세 입도'가 정밀도 향상의 핵심이라는 원리를 적용한다. 치수 정밀도가 나쁠 때 입도를 크게 하면 절삭량이 증가하여 표면 거칠기와 치수 오차가 악화되므로, 입도 증가가 적절하지 않은 대책임을 판별한다.
대표 사례 2 — 액체호닝과 다른 표면 가공법을 구분할 때는 매개체와 동작 방식을 확인한다. 연마제를 가공액과 혼합해 압축공기로 분사하는 방식이면 액체호닝으로 판단한다. 반대로 금속 숏을 고속 분사하면 숏 피닝이며, 래핑은 마찰에 의한 연마 방식이다.
방전(放電) 가공에 관한 설명이 아닌 것은?
정답 ① · 문제는 방전가공의 설명 중 옳지 않은 것을 찾는 문제이다. 방전가공은 전기적 방전으로 재료를 제거하는 비접촉적 열적 공정으로서 소성변형을 일으키는 기계적 가공법이 아니다.
방전 가공은 전기적 방전 에너지로 재질을 제거하는 비접촉식 가공법으로, 기계적 힘으로 변형시키는 공정이 아니다.
방전가공이란 무엇인가?
정답 ③ · 문항은 방전가공의 정의를 묻고 있다. 방전가공은 공구와 공작물 사이에서 전기적 방전(스파크)을 발생시켜 그 열에너지로 재료를 국부적으로 용융·기화시켜 제거하는 비전통 가공법이다.
방전 가공은 공구와 공작물 간 방전(스파크)으로 재질을 제거하는 공법이다.
강철을 NaCN과 KCN을 주성분으로 하여 표면경화하는 방법은?
정답 ③ · 문제는 NaCN과 KCN을 주요 성분으로 사용하는 강철 표면경화법을 묻고 있다. 시안화법(청화법)은 시안화 나트륨 또는 시안화 칼륨 같은 시안화물을 사용하여 탄소와 질소를 확산시켜 표면을 경화시키는 공정이다.
NaCN과 KCN를 사용한 표면 경화법은 청화법(시안화법)이다.
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